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复数
2001新资料  
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(一) 考试内容和考试要求

  1.考试内容
  数的概念的发展,复数的有关概念,复数的向量表示。

  复数的加法与减法。复数的乘法与除法,复数的三角形式,复数三角形式的乘法与除法,复数三角式的乘方与开方。

  2.考试要求
 (1)理解复数及其有关的概念,掌握复数的代数、几何、三角表示及其转换。

 (2)掌握复数的运算法则,能正确地进行复数代数形式的加法、减法、乘法,除法的运算,能正确地进行复数三角形式的乘法、除法、乘方、开方的运算,并理解复数运算和几何意义。

 (3)掌握在复数中解实系数一元二次方程和二项方程的方法。

(二) 知识方法归类

 1.本章内容概念很多,要认真梳理、理解和应用。
 (1)复数的代数形式:形如a + bi (a,b∈R)的数叫复数,实数a、b 分别叫做实部和虚部。b=0时,a + bi为实数;b≠0时,a + bi为虚数;若a = 0 时且 b≠0 时,
a + bi叫做纯虚数。

 {复数}={实数}∪{虚数}
 a,b,c,d∈R,a + bi = c + di a<=>c,b = d

 (2)复数 z = a +bi (a,b∈R)可与直角坐标平面上的点Z(a,b)建立一一对应的关系,建立了直角坐标平面来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫实轴,y轴除去原点的部分叫虚轴。

  复数 z = a +bi也可以用向量 Oz 来表示(其中O为原点,Z(a,b)为 z 对应的点),要特别注意相等的向量表示相同的复数,x 正半轴为始边,oz为终边的角叫做复数 z 的辐角,辐角θ满足 0≤θ<2π 的叫辐角的主值,记为argz。

  复数 z 的模|z|= =|oz|
  复数的模和辐角是研究复数问题的重要几何要素。

 (3)复数的三角式:z = r(cosθ+ isinθ),其中r为模,θ为辐角,显然,r·cosθ和r·sinθ分别就是实部和虚部。

 (4)a、b∈R,z = a +bi 和 z = a-bi互为共轭复数,共轭复数的几何特征是复平面上对应的点关于实轴对称,
 z = z<=>z∈R,这时复平面上对应点在实轴上;
z = -z且 z≠0 z为纯虚数,这时复平面上对应点在虚轴上。

  共轭复数的代数特征是:
  ①z·z = |z|2

  ② z + z =2a∈R,z -z =2bi(纯虚数或零);

  ③ =z

    2.由于复数集是实数集的扩充,数系扩充后,各种运算律
(加法、乘法的交换律、结合律,加法对乘法的分配律)都全部保持,掌握这点对理解复数中的各运算法则,并灵活地运用很有好处。
  (1)不全是实数的两个复数之间没有大小关系。

  (2)复数的加减法的几何意义,分别是平行四边形的两条对角线,要注意所代表向量的方向:,其中0、z1、z2是平行四边形的四个顶点,当0、z1、z三点共线时,可看成退化的平行四边形。

  复数的乘除法的几何意义是旋转和伸缩:
设 z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2

  z1·z= r1·r2 [cos (θ12)+isin (θ12)]

 

 (3)共轭复数的运算性质
 
 模的运算性质:
 ① | z1·z2| = |z1|·|z2|

 ②

 ③┃| z1|-| z2|┃≤| z1+z2|≤| z1|+| z2|

 (4)| z1-z2| = | z1-z2|,是复平面的两点间距离公式,由此几何意义可以推出复平面上的直线、圆、双曲线、椭圆的方程以及抛物线方程。

 (5)复数的开方:设z = r (cosθ+ isinθ),其中r>0,则z的n次方根有n个,它们是:
   k=0,1,2,…n-1
其对应复平面上的点是把原点为圆心, 为半径的圆分成 n 等份的点。

  3.利用复数可解判别式△<0的实系数一元二次方程
ax2+bx+c=0 (a≠0,a,b,c∈R),这时其根为
  
它们互为共轭复数。

  若a,b,c中有虚数时,可用因此分解方法,或先配方,后求平方根的方法。

  利用复数开方的方法,可解形如axn+ b = 0(a≠0,b≠0)的二项方程

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